(57)【要約】【課題】大型基板への成膜をプラズマエネルギーの利用効率良く且つ低コストの装置構成で実現することのできるプラズマＣＶＤ装置及びプラズマＣＶＤ方法を提供すること。【解決手段】排気系７を備えた反応室２と、該反応室２内に基板Ｋを保持するための基板保持台４３と、薄膜を構成するための原料ガスを反応室２に導入するガス導入手段５，６と、反応室２内に設けられた絶縁性管状部材３２を挿通しループ状に形成した導電性電極３３からなるループアンテナＡＴと、該ループアンテナＡＴに高周波電流を供給するための電力供給手段１０とを備える構成とする。【選択図】    図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
排気系を備えた反応室と、該反応室内に基板を保持するための基板保持手段と、薄膜を構成するための原料ガスを反応室に導入するガス導入手段と、反応室内に設けられた絶縁性管状部材を挿通しループ状に形成した導電性電極からなるループアンテナと、該ループアンテナに高周波電流を供給するための電力供給手段とを備えることを特徴とするプラズマＣＶＤ装置。
【請求項２】
前記絶縁性管状部材は、反応室を貫通し且つ反応室の内部に相互に間隔をあけた状態で平行に複数本並設され、前記導電性電極は、複数本の絶縁性管状部材のうち、隣り合う一方の絶縁性管状部材を挿通し、反応室の側壁に沿設される共に、他方の絶縁性管状部材を挿通するように構成した請求項１記載のプラズマＣＶＤ装置。
【請求項３】
前記ループアンテナを複数設けるように構成した請求項１または請求項２記載のプラズマＣＶＤ装置。
【請求項４】
複数のループアンテナを前記電力供給手段に並列接続するように構成した請求項１から請求項３のいずれかに記載のプラズマＣＶＤ装置。
【請求項５】
前記基板保持手段に保持された基板における被成膜面の全域が前記ループアンテナにおけるループ領域の近傍を通過するように、基板保持手段とループアンテナとの少なくとも一方を所定方向に移動可能とする第１駆動手段を備える請求項１から請求項４のいずれかに記載のプラズマＣＶＤ装置。
【請求項６】
成膜中に基板保持手段とループアンテナとの少なくとも一方を、前記基板保持手段に保持された基板における被成膜面と前記ループアンテナにおけるループ領域とが平行を保持した状態で所定方向に往復移動可能とする第２駆動手段を備える請求項１から請求項５のいずれかに記載のプラズマＣＶＤ装置。
【請求項７】
請求項１から請求項４のいずれかに記載のプラズマＣＶＤ装置を用いたプラズマＣＶＤ方法であって、基板保持手段に基板を保持する基板保持ステップと、排気系により反応室を真空排気する排気ステップと、薄膜を構成するための原料ガスをガス導入手段により反応室に導入するガス導入ステップと、電力供給手段によりループアンテナに高周波電流を供給することにより原料ガスにプラズマエネルギーを与えるプラズマ励起ステップとを備えることを特徴とするプラズマＣＶＤ方法。
【請求項８】
請求項５記載のプラズマＣＶＤ装置を用いたプラズマＣＶＤ方法であって、基板保持手段に基板を保持する基板保持ステップと、排気系により反応室を真空排気する排気ステップと、薄膜を構成するための原料ガスをガス導入手段により反応室に導入するガス導入ステップと、電力供給手段によりループアンテナに高周波電流を供給することにより原料ガスにプラズマエネルギーを与えるプラズマ励起ステップと、基板保持手段に保持された基板における被成膜面の全域が前記ループアンテナにおけるループ領域の近傍を通過するように、基板保持手段とループアンテナとの少なくとも一方を所定方向に移動させる第１駆動ステップとを備えることを特徴とするプラズマＣＶＤ方法。
【請求項９】
請求項６記載のプラズマＣＶＤ装置を用いたプラズマＣＶＤ方法であって、基板保持手段に基板を保持する基板保持ステップと、排気系により反応室を真空排気する排気ステップと、薄膜を構成するための原料ガスをガス導入手段により反応室に導入するガス導入ステップと、電力供給手段によりループアンテナに高周波電流を供給することにより原料ガスにプラズマエネルギーを与えるプラズマ励起ステップと、成膜中に基板保持手段とループアンテナとの少なくとも一方を、前記基板保持手段に保持された基板における被成膜面と前記ループアンテナにおけるループ領域とが平行を保持した状態で所定方向に往復移動させる往復駆動ステップとを備えることを特徴とするプラズマＣＶＤ方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プラズマ励起及び表面反応により薄膜を気相成長させるプラズマＣＶＤ装置及びプラズマＣＶＤ方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
液晶ディスプレイ用薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）や太陽電池などに用いられるシリコン窒化膜を形成する方法として、プラズマＣＶＤ（化学気相成長）法が広く採用されている。
【０００３】
図９は従来の基本的なプラズマＣＶＤ装置Ｃ１を示す斜視図である。図９に示すように、プラズマＣＶＤ装置Ｃ１は、排気系及び原料ガス導入部を備えた反応室９１、反応室９１内に設けられた基板保持台９２、及び反応室９１を捲回するコイル状アンテナ９３などを備える。
【０００４】
プラズマＣＶＤ装置Ｃ１において成膜は次のように行う。すなわち、成膜対象となる基板Ｋを基板保持台９２に載置した後、反応室９１内を真空圧程度まで減圧し、続いて原料ガス導入部から原料ガスを導入し、基板Ｋをプロセスに応じた温度まで昇温させ、コイル状アンテナ９３に電源９４から高周波電流を供給することによりプラズマを励起して、このプラズマ中で原料ガスの分離、励起及び解離を行い、分解された粒子の結合を基板Ｋ上で行う。
【０００５】
ところで近年、より広い面積を持つ基板へ成膜できる技術の需要が高まっている。その理由の一つは、一枚の基板から産出されるデバイスの数を多くして生産性を高めるためであり、他の一つは、液晶ディスプレイや太陽電池が大型化する傾向が顕著となっているためである。基板の大型化に伴い、反応室を広くする必要があるが、上のプラズマＣＶＤ装置Ｃ１で反応室９１を広くし、それに応じて捲回するコイル状アンテナ９３の径も大きくした場合、十分且つ均一なプラズマ密度が得られないという問題が生じる。
【０００６】
そこで、このような問題に対処できるように、例えば図１０のように反応室９１の上壁に立体渦巻き形のコイル状アンテナ９５を配置したプラズマＣＶＤ装置Ｃ２（特開平９−２２８０５６号公報）や、図１１のように反応室９１の上壁に平面渦巻き形のコイル状アンテナ９６を配置し、このコイル状アンテナ９６の中央部と端部に高周波電力を供給するプラズマＣＶＤ装置Ｃ３(特開平８−６４３９５号公報)が提案されている。これらのプラズマＣＶＤ装置Ｃ２，Ｃ３では、それぞれ渦巻き形のコイル状アンテナ９５，９６を反応室９１の上壁に配設することで上記問題を解決でき、広い反応室でも安定したプラズマ密度を得ることができる。
【０００７】
【特許文献１】特開平９−２２８０５６号公報
【特許文献２】特開平８−６４３９５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、上述の特許文献１，２に記載のプラズマＣＶＤ装置Ｃ１，Ｃ２は、渦巻き形のコイル状アンテナ９５，９６を反応室９１の上壁に配置しているため、反応室９１の上壁によりプラズマが若干弱められると共に、最もプラズマ密度の高い領域であるアンテナ電極間領域が、基板Ｋにおける被成膜面から遠くに位置することになるため、プラズマエネルギーの利用効率が良くない。また、反応室９１の上壁は、渦巻き形のコイル状アンテナ９５，９６の重さに耐え得る十分な強度を持つものとする必要がある。つまり基板の大型化に伴い反応室９１の上壁の厚さを厚くする必要があり、プラズマエネルギーの利用効率が更に悪くなると共に、装置コストが高くつくという問題があった。
【０００９】
本発明は、上述の問題に鑑みてなされたものであり、大型基板への成膜をプラズマエネルギーの利用効率良く且つ低コストの装置構成で実現することのできるプラズマＣＶＤ装置及びプラズマＣＶＤ方法を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上述の課題を解決するために、請求項１の発明は、排気系７を備えた反応室２と、該反応室２内に基板Ｋを保持するための基板保持台４３と、薄膜を構成するための原料ガスを反応室２に導入するガス導入手段５，６と、反応室２内に設けられた絶縁性管状部材３２を挿通しループ状に形成した導電性電極３３からなるループアンテナＡＴと、該ループアンテナＡＴに高周波電流を供給するための電力供給手段１０とを備えることを特徴とする。
【００１１】
請求項２の発明では、前記絶縁性管状部材３２は、反応室２を貫通し且つ反応室２の内部に相互に間隔をあけた状態で平行に複数本並設され、前記導電性電極３３は、複数本の絶縁性管状部材３２のうち、隣り合う一方の絶縁性管状部材を挿通し、反応室２の側壁３ａに沿設される共に、他方の絶縁性管状部材を挿通するように構成する。
【００１２】
請求項３の発明は、前記ループアンテナＡＴを複数設けるように構成する。
【００１３】
請求項４の発明は、複数のループアンテナＡＴを前記電力供給手段１０に並列接続するように構成する。
【００１４】
請求項５の発明は、前記基板保持手段４３に保持された基板Ｋにおける被成膜面の全域が前記ループアンテナＡＴにおけるループ領域Ｓの近傍を通過するように、基板保持手段４３とループアンテナＡＴとの少なくとも一方を所定方向Ｘに移動可能とする第１駆動手段８を備える。
【００１５】
請求項６の発明は、成膜中に基板保持手段４３とループアンテナＡＴとの少なくとも一方を、前記基板保持手段４３に保持された基板Ｋにおける被成膜面と前記ループアンテナにおけるループ領域Ｓとが平行を保持した状態で所定方向Ｘに往復移動可能とする第２駆動手段を備える。
【００１６】
請求項７の発明は、請求項１から請求項４のいずれかに記載のプラズマＣＶＤ装置１を用いたプラズマＣＶＤ方法であって、基板保持手段４３上に基板Ｋを保持する基板保持ステップと、排気系７により反応室２を真空排気する排気ステップと、薄膜を構成するための原料ガスをガス導入手段５，６により反応室２に導入するガス導入ステップと、電力供給手段１０によりループアンテナＡＴに高周波電流を供給することにより原料ガスにプラズマエネルギーを与えるプラズマ励起ステップとを備えることを特徴とする。
【００１７】
請求項８の発明は、請求項５記載のプラズマＣＶＤ装置１を用いたプラズマＣＶＤ方法であって、基板保持手段４３に基板Ｋを保持する基板保持ステップと、排気系７により反応室２を真空排気する排気ステップと、薄膜を構成するための原料ガスをガス導入手段５，６により反応室２に導入するガス導入ステップと、電力供給手段１０によりループアンテナＡＴに高周波電流を供給することにより原料ガスにプラズマエネルギーを与えるプラズマ励起ステップと、基板保持手段４３に保持された基板Ｋにおける被成膜面の全域が前記ループアンテナＡＴにおけるループ領域Ｓの近傍を通過するように、基板保持手段４３とループアンテナＡＴとの少なくとも一方を所定方向Ｘに移動させる第１駆動ステップとを備える。
【００１８】
請求項９の発明は、請求項６記載のプラズマＣＶＤ装置１Ｂを用いたプラズマＣＶＤ方法であって、基板保持手段４３に基板Ｋを保持する基板保持ステップと、排気系７により反応室２を真空排気する排気ステップと、薄膜を構成するための原料ガスをガス導入手段５，６により反応室２に導入するガス導入ステップと、電力供給手段１０によりループアンテナＡＴに高周波電流を供給することにより原料ガスにプラズマエネルギーを与えるプラズマ励起ステップと、成膜中に基板保持手段４３とループアンテナＡＴとの少なくとも一方を、前記基板保持手段４３に保持された基板Ｋにおける被成膜面と前記ループアンテナＡＴにおけるループ領域ＳＢとが平行を保持した状態で所定方向Ｘに往復移動させる往復駆動ステップとを備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によると、大型基板への成膜をプラズマエネルギーの利用効率良く且つ低コストの装置構成で実現することのできるプラズマＣＶＤ装置及びプラズマＣＶＤ方法を提供することができる。すなわち本発明によると、反応室２内に設けられた絶縁性管状部材３２を挿通しループ状に形成した導電性電極３３からなるループアンテナＡＴを備える。ループアンテナＡＴにおける最もプラズマ密度の高い領域であるループ領域Ｓが反応室２の内部にある。このループ領域Ｓと基板Ｋとの距離は比較的接近しており、しかも導電性電極３３と反応室２内の空間とは絶縁性管状部材３２の肉厚分で隔てられているのみである。このためプラズマエネルギーの利用効率が非常に良く、成膜時間の短縮化を図ることができる。またループアンテナＡＴは、隣り合う絶縁性管状部材３２に導電性電極３３を挿通させるという簡単な構造であり、反応室２を更に大型化した場合でも絶縁性管状部材３２をそれに応じて長くする程度でよいため装置コストが低くて済む。またループアンテナＡＴの交換時には、反応室２を開けることなく絶縁性管状部材３２から導電性電極３３を抜き取ればよいので、操作が簡単でメンテナンス性に優れる。
【００２０】
また、各ループアンテナＡＴは並列接続されているため、各ループアンテナＡＴ間での位相のずれ等が発生せず、整合性のとれた均一なプラズマを発生させることができる。また、基板保持手段４３に保持された基板Ｋにおける被成膜面の全域がループ領域Ｓの近傍を通過するように、基板保持手段４３とループアンテナＡＴとの少なくとも一方を所定方向Ｘに移動可能とすることにより、大型基板への成膜にも対応可能となる。
【００２１】
また、成膜中に基板保持手段４３とループアンテナＡＴとの少なくとも一方を、前記基板保持手段４３に保持された基板Ｋにおける被成膜面とループ領域ＳＢとが平行を保持した状態で所定方向Ｘに往復移動させることにより、基板Ｋにおける被成膜面の全域に亘ってプラズマが均一に照射され、ムラの少ない成膜を実現することができる。また、配置するループアンテナＡＴを多数とすることにより、同時間帯に基板Ｋにおける被成膜面の全域に亘って高密度のプラズマを照射することが可能となる。したがって、広範囲の基板Ｋへの成膜を短いプラズマ照射時間で行うことができ、生産効率を向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
〔第１実施形態〕
以下、添付図面を参照して、本発明に係るプラズマＣＶＤ装置及びプラズマＣＶＤ方法の第１実施形態について説明する。図１は本発明に係る第１実施形態のプラズマＣＶＤ装置１の正面概略図、図２は第１実施形態のプラズマＣＶＤ装置１の平面概略図、図３は第１実施形態のプラズマＣＶＤ装置１におけるプラズマ生成室３の斜視図である。
【００２３】
図１,２に示すように、本発明に係るプラズマＣＶＤ装置１は、反応室２、第１ガス導入タンク５、第２ガス導入タンク６、真空ポンプ７及び保持台駆動装置８などを備え、基板保持台４３上に保持された基板Ｋにシリコン窒化膜の成膜を行う。なお、反応室２の横には、反応室２内に基板Ｋを搬入または搬出するための図示しないロボットが配設される。
【００２４】
反応室２は、ガラス等の絶縁材またはステンレス鋼若しくはアルミニウム等の金属材からなり、その正面視が略「凸」字形を呈する箱体である。そして遮蔽版９により上側のプラズマ生成室３と、下側の成膜室４とに仕切られる。遮蔽版９は例えば薄厚の金属製網であり、その表面には縦横等間隔に格子状の細かい網目（メッシュ）が多数形成される。
【００２５】
プラズマ生成室３は、図３に示すように直方体形状を呈し、ループアンテナＡＴを２つ備える。ループアンテナＡＴは、絶縁性管状部材３２と導電性電極３３とにより形成される。絶縁性管状部材３２は、ガラス等の絶縁材からなる縦長の管状体であり、プラズマ生成室３を貫通し且つプラズマ生成室３の内部に相互に間隔をあけた状態で水平面に平行に４本並設される。具体的には、プラズマ生成室３におけるＹ方向に対向する各側壁３ａに、それぞれ４つの管材取付穴３１を等間隔且つ同一高さ位置となるように穿設し、各側壁３ａの管材取付穴３１に、絶縁性管状部材３２の両端部を嵌着する。その際、固定部材やシール部材を用いることが好ましい。そして導電性電極３３は、４本の絶縁性管状部材３２のうち、隣り合う一方の絶縁性管状部材を挿通し、プラズマ生成室３の側壁３ａに沿設される共に、他方の絶縁性管状部材を挿通するように構成する。
【００２６】
このように形成したループアンテナＡＴは、高周波電流を供給する電源１０に並列に接続される。高周波電流の周波数は１３．５６ＭＨｚであることが好ましい。ループアンテナＡＴは、そのループ領域Ｓにおいて最も高密度のプラズマを発生する。なお、本明細書中でいう「ループ領域Ｓ」とは、ループアンテナＡＴにおける対向する電極３３を含み且つ電極３３間に形成される平面領域のことである。
【００２７】
また、プラズマ生成室３は第１ガス導入口３４を備える。第１ガス導入口３４は、配管及びバルブ５１を介して第１ガス導入タンク５と接続する。第１ガスとして、窒素源であるアンモニアガスまたは窒素ガスが用いられる。
【００２８】
成膜室４は、基板Ｋの搬入または搬出時に開放可能な扉（図示せず）、第２ガス導入口４１及び排気口４２を備える。第２ガス導入口４１は、配管及びバルブ６１を介して第２ガス導入タンク６と接続する。第２ガスとして、窒素源及びシリコン源であるヘキサメチルジシラザン（ＨＭＤＳ）ガスが用いられる。排気口４２は、配管及びバルブ７１を介して真空ポンプ７と接続する。また成膜室４は、その内部に基板保持台４３を備える。
【００２９】
基板保持台４３は、後端位置Ｐ１と前端位置Ｐ２との間をＸ方向にスライド可能に設けられると共に、基板Ｋを加熱するためのヒータ４４を内蔵している。また基板保持台４３には、基板Ｋを吸着保持するための多数の小径貫通孔がその肉厚方向に穿設されると共に、基板Ｋの受取りまたは引渡し時に該基板Ｋを昇降させるための複数本のリフトピンが出没可能に設けられる。保持台駆動装置８は、基板保持台４３上に保持された基板Ｋにおける被成膜面の全域がループ領域Ｓの近傍を通過するように、基板保持台４３をＸ方向に移動可能とする。ここで「ループ領域Ｓの近傍」とは、ループ領域Ｓと基板Ｋにおける被成膜面との距離が、ループ領域Ｓにおいて発生したプラズマにより基板Ｋが成膜可能となる範囲をいう。
【００３０】
次に、上のように構成されたプラズマＣＶＤ装置１の成膜動作について説明する。プラズマＣＶＤ装置１による成膜処理は、基板受取りステップ、基板保持ステップ、排気ステップ、ガス導入ステップ、昇温ステップ、プラズマ励起ステップ、保持台駆動ステップ及び基板引渡しステップからなる。
【００３１】
基板受取りステップにおいて、後端位置Ｐ１にある基板保持台４３はリフトピンを上昇させ、ロボットから搬入された基板Ｋを受け取る。基板保持ステップにおいて、リフトピンが降下し、吸着穴に負圧を発生させることにより基板Ｋを基板保持台４３上に吸着保持する。排気ステップにおいて、真空ポンプ７により反応室２内の圧力が約０．００１ｔｏｒｒ以下になるまで減圧する。ガス導入ステップにおいて、バルブ５１を開くことにより第１ガス導入口３４からアンモニアガスまたは窒素ガスを導入する。それと同時にバルブ６１を開くことにより第２ガス導入口４１からＨＭＤＳガスを導入する。反応室２内の圧力が０．０１〜１０ｔｏｒｒ程度になった時点でバルブ５１，６１を閉じることによりこれらのガスの導入を停止する。昇温ステップにおいて、ヒータ４４に通電することにより基板Ｋの温度をプロセスに応じた温度まで上昇させる。
【００３２】
プラズマ励起ステップにおいて、電源１０からループアンテナＡＴに高周波電流を流す。これにより、ループアンテナＡＴにおけるループ領域Ｓ及びその周辺にプラズマが発生する。保持台駆動ステップにおいて、保持台駆動装置８により基板保持台４３を後端位置Ｐ１から前端位置Ｐ２まで等速度で駆動する。その際、基板ＫはループアンテナＡＴにおけるループ領域Ｓの直下を通過するときに最も高密度のプラズマを受け、基板Ｋの移動に伴い基板Ｋの表面には、その上流（図中左側）から下流に向けて順次表面反応が行われ、シリコン窒化膜が形成されていく。
【００３３】
基板保持台４３が前端位置Ｐ２に到達すると、基板保持台４３の進行方向が反転し、後端位置Ｐ１まで等速度で走行する。この間も成膜が行われる。基板保持台４３が後端位置Ｐ１に到達すると、基板保持台４３が停止すると共に、ループアンテナＡＴへの高周波電流の供給を停止する。基板引渡しステップにおいて、基板Ｋの吸着を解放しリフトピンを上昇させる。ロボットは、基板保持台４３から上昇した成膜済みの基板Ｋを受け取り、反応室２の外部へ搬出した後、新しい基板Ｋを反応室２に搬入し、上と同様な動作で成膜処理を行う。
【００３４】
プラズマＣＶＤ装置１によると、反応室２内に設けられた絶縁性管状部材３２を挿通しループ状に形成した導電性電極３３からなるループアンテナＡＴを備える。このループアンテナＡＴにおける最もプラズマ密度の高い領域であるループ領域Ｓが反応室２内にある。このループ領域Ｓと基板Ｋとの距離は比較的接近しており、しかも導電性電極３３と反応室２内の空間とは絶縁性管状部材３２の肉厚分で隔てられているのみである。このためプラズマエネルギーの利用効率が非常に良く、成膜時間の短縮化を図ることができる。そして基板保持台４３上に保持された基板Ｋが、ループアンテナＡＴにおけるループ領域Ｓの下方近傍を通過するように、基板保持台４３をＸ方向に走行させることにより、大型基板への成膜にも対応可能としている。
【００３５】
またループアンテナＡＴは、隣り合う絶縁性管状部材３２に導電性電極３３を挿通させるという簡単な構造であり、反応室２を更に大型化した場合でも絶縁性管状部材３２をそれに応じて長くする程度でよいため装置コストが低くて済む。またループアンテナＡＴの交換時には、反応室２を開けることなく絶縁性管状部材３２から導電性電極３３を抜き取ればよいので、操作が簡単でメンテナンス性に優れる。また各ループアンテナＡＴは並列接続されているため、各ループアンテナＡＴ間での位相のずれ等が発生せず、整合性のとれた均一なプラズマを発生させることができる。更に、窒素源及びシリコン源のガスとしてヘキサメチルジシラザンガスを使用しているため、爆発の心配がなく安全性に優れる。
【００３６】
〔第２実施形態〕
図４は本発明に係る第２実施形態のプラズマＣＶＤ装置１Ｂの正面概略図、図５は本発明に係る第２実施形態のプラズマＣＶＤ装置１Ｂの平面概略図である。図４,５に示すように、本発明に係る第２実施形態のプラズマＣＶＤ装置１Ｂは、第１実施形態のプラズマＣＶＤ装置１の反応室２、基板保持台４３及び保持台駆動装置８に代えて、それぞれ反応室２Ｂ、基板保持台４３Ｂ及び保持台駆動装置８Ｂを備える。それ以外の構成については、第１実施形態のプラズマＣＶＤ装置１の構成とほぼ同様である。
【００３７】
プラズマＣＶＤ装置１Ｂにおける反応室２Ｂは、正面視が長方形の箱体であり、遮蔽版９Ｂにより上側のプラズマ生成室３Ｂと、下側の成膜室４とに仕切られる。プラズマ生成室３Ｂは、ガラス等の絶縁材またはステンレス鋼若しくはアルミニウム等の金属材からなる。そしてプラズマＣＶＤ装置１のプラズマ生成室３よりもＸ方向の長さが十分に長い直方体形状を呈し、プラズマＣＶＤ装置１のループアンテナＡＴと同様なループアンテナＡＴＢを５つ備える。このように形成したループアンテナＡＴＢは、高周波電流を供給する電源１０に並列に接続される。高周波電流の周波数は１３．５６ＭＨｚであることが好ましい。基板保持台４３Ｂは、プラズマＣＶＤ装置１の基板保持台４３に比べてＸ方向の長さが長い。また成膜の対象となる基板Ｋ１も基板Ｋに比べてＸ方向の長さが長い。
【００３８】
次に、プラズマＣＶＤ装置１Ｂの成膜動作について説明する。プラズマＣＶＤ装置１Ｂによる成膜処理は、基板受取りステップ、基板保持ステップ、排気ステップ、ガス導入ステップ、昇温ステップ、プラズマ励起ステップ、保持台往復駆動ステップ及び基板引渡しステップからなる。
【００３９】
基板受取りステップからプラズマ励起ステップまで、プラズマＣＶＤ装置１の成膜動作と同様な動作を行う。プラズマ励起ステップにおいて、５つのループアンテナＡＴＢからそれぞれのループ領域Ｓ及びその周辺に発生したプラズマは、基板Ｋ１における被成膜面の全域に亘って照射される。このためプラズマＣＶＤ装置１と異なり、基板保持台４３をＸ方向に走行させることなくシリコン窒化膜を形成することができ、成膜時間をより一層短縮化できる。
【００４０】
保持台往復駆動ステップにおいて、保持台駆動装置８Ｂは、成膜中に基板保持台４３Ｂを＋Ｘ方向と−Ｘ方向とに交互に小振幅で往復駆動する。これにより、基板Ｋ１における被成膜面の全域に亘ってプラズマが均一に照射され、ムラの少ない成膜を実現することができる。なお、これに加えて基板保持台４３Ｂを＋Ｙ方向と−Ｙ方向とに交互に小振幅で往復駆動してもよい。これにより、ムラを少なくすることができるという上述の効果を更に高めることができる。なお、保持台往復駆動ステップにおける往復移動動作をプラズマＣＶＤ装置１における成膜中に行うようにすることも可能である。
【００４１】
この往復動作を所定時間行った後、基板保持台４３Ｂの往復駆動を停止し、基板引渡しステップにおいて、基板Ｋ１の吸着を解放しリフトピンを上げる。そして基板保持台４３Ｂから上昇した成膜済みの基板Ｋ１をロボットハンドが受け取る。その後、基板保持台４３Ｂに新しい基板を供給し、上と同様な動作で成膜処理を行う。
【００４２】
プラズマＣＶＤ装置１Ｂにおいては、配置するループアンテナＡＴＢを多数とすることにより、同時間帯に基板Ｋ１の全面に亘って高密度のプラズマを照射することが可能となる。したがって、広範囲の基板Ｋ１への成膜を短いプラズマ照射時間で行うことができ、生産効率を向上させることができる。
【００４３】
〔ループアンテナの変形例〕
ループアンテナの平面視形状は、上に示したような配置以外にも種々の形状に変更することができる。例えば、図６のように、反応室２のＸ方向に平行に配置した絶縁性管状部材３２１をＹ方向に複数段並べる配置とし、その絶縁性管状部材３２１を導電性電極３３１が挿通する形態や、図７のように、反応室２のＹ方向に３本平行に配置した絶縁性管状部材３２２を導電性電極３３２が挿通する形態や、図８のように、反応室２の内部に絶縁性管状部材３２３の全体が設けられ、この絶縁性管状部材３２３を導電性電極３３３が挿通する形態などである。
【００４４】
以上、本発明の実施の形態について説明を行ったが、上に開示した実施の形態は、あくまで例示であって、本発明の範囲はこれら実施の形態に限定されるものではない。本発明の範囲は、特許請求の範囲の記載によって示され、更に特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内でのすべての変更を含むことが意図される。
【００４５】
例えば、プラズマＣＶＤ装置１，１Ｂにおいては、それぞれループアンテナＡＴ，ＡＴＢを固定しておき、基板保持台４３，４３Ｂを移動させる形態としたが、基板保持台４３，４３Ｂを固定しておき、ループアンテナＡＴ，ＡＴＢを移動させる形態若しくはループアンテナＡＴ，ＡＴＢの取り付けられた反応室２，２Ｂを移動させる形態、または基板保持台４３，４３ＢとループアンテナＡＴ，ＡＴＢ若しくはループアンテナＡＴ，ＡＴＢの取り付けられた反応室２，２Ｂとの両方を移動させる形態とすることも可能である。
【００４６】
また、上述のプラズマＣＶＤ装置１，１Ｂでは、基板保持台４３，４３Ｂにより基板Ｋを水平に保持し、ループ領域Ｓ，ＳＢが水平となるようにループアンテナＡＴ，ＡＴＢを構成したが、基板保持台４３，４３Ｂに代えて基板Ｋの端部を挟持する挟持手段により基板Ｋを垂直に保持し、ループ領域Ｓ，ＳＢが垂直となるようにループアンテナＡＴ，ＡＴＢを構成してもよい。また、上述のプラズマＣＶＤ装置１，１Ｂでは、基板保持台４３，４３Ｂの上方にループアンテナＡＴ，ＡＴＢを配置したが、基板保持台４３，４３Ｂの下方にループアンテナＡＴ，ＡＴＢを配置し、基板保持台４３，４３Ｂが基板Ｋにおける被成膜面を鉛直方向下向きに保持可能とする構成としてもよい。この構成とした場合は、発生したパーティクルが落下するので被成膜面へのパーティクルの堆積を大幅に減らすことができる。
【００４７】
その他、プラズマＣＶＤ装置１，１Ｂにおける反応室の形状、材質、ループアンテナの本数、導入するガスの種類、設定圧力などは、本発明の主旨に沿って適宜変更することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１】本発明に係る第１実施形態のプラズマＣＶＤ装置の正面概略図である。
【図２】第１実施形態のプラズマＣＶＤ装置の平面概略図である。
【図３】第１実施形態のプラズマＣＶＤ装置におけるプラズマ生成室の斜視図である。
【図４】第２実施形態のプラズマＣＶＤ装置の正面概略図である。
【図５】第２実施形態のプラズマＣＶＤ装置の平面概略図である。
【図６】ループアンテナの変形例を示す図である。
【図７】ループアンテナの変形例を示す図である。
【図８】ループアンテナの変形例を示す図である。
【図９】従来のプラズマＣＶＤ装置を示す斜視図である。
【図１０】従来のプラズマＣＶＤ装置を示す斜視図である。
【図１１】従来のプラズマＣＶＤ装置を示す斜視図である。
【符号の説明】
【００４９】
１  プラズマＣＶＤ装置
１Ｂ  プラズマＣＶＤ装置
２  反応室
３ａ  側壁
５  第１ガス導入タンク（ガス導入手段）
６  第２ガス導入タンク（ガス導入手段）
７  真空ポンプ（排気系）
８  保持台駆動装置（第１駆動手段）
８Ｂ  保持台駆動装置（第２駆動手段）
１０  電源（電力供給手段）
３２  絶縁性管状部材
３３  導電性電極
４３  基板保持台（基板保持手段）
４３Ｂ  基板保持台（基板保持手段）
ＡＴ  ループアンテナ
ＡＴＢループアンテナ
Ｓ  ループ領域
ＳＢ  ループ領域
Ｋ  基板
Ｋ１  基板
Ｘ  方向（所定方向）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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